自行車變檔裝置制造方法
【專利摘要】一種自行車變檔裝置，安裝在自行車后輪中軸上，外殼兩端面為鏈輪和變檔壓圈，中軸套裝有花鍵軸，花鍵軸外部套裝基座、彈簧壓盤，基座與外殼固定連接，中軸上套裝有壓簧；彈簧壓盤上有壓桿；高檔內圈內側壁有鍵槽；中檔位包括中檔內圈和中檔外圈；高檔壓圈外圓周上有凸塊凹槽，中檔壓圈外圓周上有被動變檔凸塊；變檔壓圈的內側面有主動變檔凸塊和的定位凸塊；變檔壓圈上有變檔拉桿，該變檔拉桿通過變檔拉繩與設置在自行車車把上的轉動式變檔控制機構連接。壓桿包括高檔壓桿和中檔壓桿。本新型結構簡單，變檔部件體積小、質量輕，加工工序簡單，可批量生產，組裝方便，制作成本低，便于拆裝和維修，變速效果好，安全可靠。
【專利說明】自行車變檔裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種變檔裝置，特別是一種適用于自行車的變檔裝置。
【背景技術】
[0002]現有的變速自行車多種多樣，其中起到主要變速作用的是設置在自行車后輪或自行車鏈盤上的變檔裝置。
[0003]自行車鏈盤上的變檔裝置主要是包括多個直徑的鏈輪，改變輔助輪與不同直徑的鏈輪的嚙合，從而改變自行車前后鏈輪的傳動比，實現變速。但是，這種自行車在變速時，需要變換輔助輪的水平位置，由于鏈輪和輔助輪之間為純機械嚙合，不僅長期使用會產生損耗，造成打滑，而且附著在鏈輪上的污泥等雜物也影響齒輪的變動速度和傳動效果。
[0004]自行車后輪上的變檔裝置，有的原理和自信車鏈盤變速原理相同，有的是結構更為復雜的變速機構，更有甚者是電動變速等，不僅加工工序繁瑣，加工成本高，而且增加了自行車自身的重量，在騎行過程中增加了無形的負載，變速效果達不到理想狀態，維修率聞。
實用新型內容
[0005]本實用新型是針對【背景技術】中提及的現有機械式自行車變檔裝置存在的缺陷，提供一種結構簡單，零件小、重量輕，變檔隨意且變速效果好的自行車變檔裝置。
[0006]實現上述目的采用以下技術方案:一種自行車變檔裝置，該變檔裝置安裝在自行車后輪的中軸上，中軸上套裝有該變檔裝置的外殼，外殼兩端設置有與外殼為一體的輻條插盤，外殼的兩端面分別為與自行車鏈盤連接的鏈輪和變檔壓圈，中軸的中部套裝有花鍵軸，該花鍵軸的外部套裝有基座、彈簧壓盤，基座與外殼固定連接，彈簧壓盤與外殼端面之間的中軸上套裝有壓簧；所述彈簧壓盤上設置有與其為一體的壓桿，該壓桿與基座上的通孔對應；基座另一側與外殼壓蓋之間的花鍵軸上套裝有變檔機構，所述變檔機構包括高檔位和中檔位；
[0007]所述的高檔位包括一高檔內圈，該高檔內圈的內側壁設置有與花鍵軸相匹配的鍵槽，該高檔內圈的外側壁設置有三角形鍵和鍵槽；
[0008]所述的中檔位包括通過鍵和鍵槽套裝在一起的中檔內圈和中檔外圈，中檔內圈的內側壁設置與高檔內圈外側壁的鍵相匹配的鍵槽；
[0009]所述高檔位和中檔位上分別設置有套裝在一起的高檔壓圈和中檔壓圈，高檔壓圈內部套裝有壓塊；所述高檔壓圈的外圓周上設置有凸塊凹槽，兩凸塊凹槽之間設置有鍵槽，中檔壓圈的外圓周上設置有被動變檔凸塊；
[0010]所述變檔壓圈的內側面設置有與被動變檔凸塊相對應的主動變檔凸塊和與凸塊凹槽相匹配的定位凸塊；
[0011]所述變檔壓圈上設置有與其為一體的變檔拉桿，該變檔拉桿通過變檔拉繩與設置在自行車車把上的轉動式變檔控制機構連接。[0012]所述壓桿包括同心設置在彈簧壓盤上的高檔壓桿和中檔壓桿，高檔壓桿和中檔壓桿分別與高檔內圈和中檔內圈觸接。
[0013]高檔內圈、中檔內圈和中檔外圈同心套裝在一起，三者的軸向寬度由內向外減小，構成階梯狀結構。
[0014]高檔內圈與高檔壓圈之間、中檔內圈與中檔壓圈之間分別設置有軸承。
[0015]主動變檔凸塊與兩被動變檔凸塊之間的凹槽相對應，與被動變檔凸塊為一體的鍵與兩凸塊凹槽之間的鍵槽相對應。
[0016]裝配好的被動變檔凸塊的側面與高檔壓圈的凸塊凹槽的上側面平齊，壓塊的側面與高檔壓圈的側面平齊。
[0017]本實用新型結構簡單，變檔部件體積小、質量輕，加工工序簡單，可批量生產，組裝方便，制作成本低，便于拆裝和維修，變速效果好，安全可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型中高檔內圈的結構示意圖。
[0019]圖2為圖1的側視圖。
[0020]圖3為本實用新型中中檔內圈的結構示意圖。
[0021]圖4為圖3的側視圖。
[0022]圖5為本實用新型中中檔外圈的結構示意圖。
[0023]圖6為圖5的后視圖。
[0024]圖7為圖5的側視圖。
[0025]圖8為本實用新型中高檔壓圈的結構示意圖。
[0026]圖9為圖8的后視圖。
[0027]圖10為圖8的側視圖。
[0028]圖11為本實用新型中中檔壓圈的結構示意圖。
[0029]圖12為圖11的后視圖。
[0030]圖13為圖11的側視圖。
[0031]圖14為本實用新型中壓塊的結構示意圖。
[0032]圖15為本實用新型中變檔壓圈的結構示意圖。
[0033]圖16為圖15的局部側視圖。
[0034]圖17為高、中檔變檔擋圈組裝后的結構示意圖。
[0035]圖18為高、中檔變檔壓圈組裝后的結構示意圖。
[0036]圖19為本實用新型安裝變檔機構前的整體結構示意圖。
[0037]圖20為基座的側視圖。
[0038]圖21為圖19的側視圖。
[0039]圖中:高檔內圈1，中檔內圈2，中檔外圈3，中檔壓圈4，被動變檔凸塊5，高檔壓圈6，凸塊凹槽7，壓塊8，變檔壓圈9，變檔拉桿10，主動變檔凸塊11，定位凸塊12，外殼壓蓋13，外殼14，基座15，壓桿16，彈簧壓盤17，壓簧18，鏈輪19，花鍵軸20，中軸21，變檔壓圈22，中檔壓桿23，高檔壓桿24，變檔拉線25。【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖和實施例對本新型做進一步說明。
[0041]本新型所公開的是一種可以實現自行車行駛速度變換的自行車變檔裝置。見圖19，該變檔裝置安裝在自行車的后輪的中軸21上，中軸上套裝有該變檔裝置的外殼14，夕卜殼兩端設置有與外殼為一體的輻條插盤，外殼的兩端面分別為與自行車鏈盤連接的鏈輪19和變檔壓圈22，鏈輪19通過鏈條與自行車鏈盤連接傳動。中軸的中部套裝有花鍵軸20，花鍵軸20通過連接件控制鏈輪轉動速比，中軸作為整個橫梁起到與車輪之間的架裝作用。該花鍵軸的外部套裝有圓盤狀的基座15和彈簧壓盤17，基座的外圓周通過連接件與外殼14固定連接，彈簧壓盤與外殼一側端面之間的中軸上套裝有壓簧18，壓簧18與彈簧壓盤的一側面緊密壓制在一起。彈簧壓盤的另一側面上設置有與其為一體的壓桿16，該壓桿與基座上的通孔對應。見圖20，壓桿包括中檔壓桿23和高檔壓桿24，兩種壓桿沿同心的圓周分布，中檔壓桿23在外圈，高檔壓桿在外圈，且壓桿穿過基座上的通孔至基座的另一側面。基座另一側與外殼壓蓋之間的花鍵軸上套裝有變檔機構，該變檔機構套裝在花鍵軸和基座內圈之間。
[0042]自行車的檔位包括高、中、低三個檔位，其中低檔即不使用變檔機構時的正常速度，在使用變檔機構后，能夠在相同做功情況下，提高自行車的速度，變檔機構包括高檔位和中檔位。
[0043]見圖1-7和圖17，高檔為包括一個圓環狀的高檔內圈1，該高檔內圈的內側壁設置有與花鍵軸相匹配的鍵槽，該高檔內圈的外側壁設置有三角形鍵和鍵槽。高檔內圈內側壁的鍵槽所在面低于外側壁鍵槽所在面，呈階梯狀。中檔位包括通過鍵和鍵槽套裝在一起、且同樣為圓環狀結構的中檔內圈2和中檔外圈3，中檔內圈的內側壁設置與高檔內圈外側壁的三角形鍵相匹配的鍵槽，以及與高檔內圈外側壁鍵槽相匹配的鍵。中檔外圈3的內側壁上的鍵和鍵槽分別與中檔內圈外側壁上的鍵槽和鍵相匹配。高檔內圈、中檔內圈和中檔外圈同心套裝在一起，三者的軸向寬度由內向外減小，構成階梯狀結構，即高檔內圈的軸向寬度最寬，且它與花鍵軸直接套接，中檔外圈的軸向寬度最窄。高檔內圈與中檔內圈之間、中檔內圈與中檔外圈之間分別可以沿其軸向自由活動。高檔內圈和中檔內圈的內側面分別與高檔壓桿和中檔壓桿的端部觸接。
[0044]見圖8-13和圖18，高檔內圈和中檔內圈上分別設置有套裝在一起的中檔壓圈4和高檔壓圈6。高檔壓圈和中檔壓圈同樣為圓環狀結構，中檔壓圈一側面設置有被動變檔凸塊5，該被動變檔凸塊5的一端為坡面結構，且中檔壓圈內側壁還設置有鍵。高檔壓圈內部套裝有壓塊8。高檔壓圈為外徑不同的雙層圈，其內圈的內側壁設置有與中檔壓圈鍵和鍵槽，外圈的外圓周上設置有凸塊凹槽7和與中檔壓圈內壁的鍵相匹配的鍵槽，凸塊凹槽7的一側壁為坡面結構，構成坡面的凸起。壓塊、高檔壓圈和中檔壓圈由內向外依次套裝在一起，中檔壓圈上的被動變檔凸塊之間的凹槽和高檔壓圈外圓周的凸塊凹槽相鄰，被動變檔凸塊與凸塊凹槽與鍵槽形成的凸起相鄰。壓塊直接套裝在花鍵軸的端部、高檔壓圈的內部，高檔壓圈和中檔壓圈分別與高檔內圈和中檔內圈對應設置。高檔內圈與高檔壓圈之間、中檔內圈與中檔壓圈之間分別設置有軸承。裝配好的被動變檔凸塊的側面與中檔壓圈的凸塊凹槽的上側面平齊，壓塊的側面與中檔壓圈的側面平齊。
[0045]見圖15-16,圓環狀的變檔壓圈9和擺臂狀結構的變檔拉桿10為一體結構。圓環狀結構的內側面沿其圓周設置有與被動變檔凸塊相對應的主動變檔凸塊11和與凸塊凹槽7相匹配的定位凸塊12，主動變檔凸塊的一端也為坡面結構。主動變檔凸塊和定位凸塊呈內外圈設置，定位凸塊位于內圈。主動變檔凸塊與兩被動變檔凸塊之間的凹槽相對應，二者反向對稱設置。
[0046]見圖21,變檔壓圈壓制在變檔機構最外側的壓圈上，且與壓圈緊密貼合。變檔壓圈同樣套裝在中軸上，它的外圓周與外殼端面活動連接。該變檔拉桿10通過變檔拉繩25與設置在自行車車把上的轉動式變檔控制機構連接，該變檔拉繩上設置有彈簧。
[0047]在使用過程中，加檔時，由低檔-中檔-高檔依次增加；減檔時，由高檔-中檔-低檔依次降低，不得越檔變換。
[0048]以圖19中方向為基礎，在不變檔時，壓簧為放松狀態。在變檔過程中，通過轉動時變檔控制機構拉動變檔拉線，從而拉動變檔拉桿帶動變檔壓圈轉動，變檔壓圈中的主動變檔凸塊與中檔壓圈上的被動變檔凸塊首先接觸，壓制中檔壓圈向右移動，中檔壓圈壓緊中檔內圈向右移動，中檔內圈沿軸向在高檔內圈的鍵槽中滑出高檔內圈，中檔內圈抱緊花鍵軸，此時，鏈輪在鏈盤作用下帶動中軸轉動，而轉動的速比由中檔內圈與鏈盤決定；再繼續拉動變檔拉繩，進行前邊相同動作后，變檔壓圈中的定位凸塊與凸塊凹槽側壁的坡面凸起接觸并擠壓，致使高檔壓圈壓制高檔內圈，高檔內圈向右滑動后與中檔內圈套裝在一起，且高檔內圈與花鍵軸抱緊，替代中檔內圈控制花鍵軸轉動速比，實現速度提高，實現變速。
[0049]在減速過程中，也是先使變檔壓圈中的定位凸塊與凸塊凹槽側壁的坡面凸起相離，由高檔減為中檔，再繼續拉動變檔拉繩，使變檔壓圈中的主動變檔凸塊與中檔壓圈上的被動變檔凸塊相離，放松變檔機構對花鍵軸的限制，轉為低速即自行車正常速度行駛。
【權利要求】
1.一種自行車變檔裝置，該變檔裝置安裝在自行車后輪的中軸上，中軸上套裝有該變檔裝置的外殼，外殼兩端設置有與外殼為一體的福條插盤，外殼的兩端面分別為與自行車鏈盤連接的鏈輪和變檔壓圈，其特征在于，中軸的中部套裝有花鍵軸，該花鍵軸的外部套裝有基座、彈簧壓盤，基座與外殼固定連接，彈簧壓盤與外殼端面之間的中軸上套裝有壓簧；所述彈簧壓盤上設置有與其為一體的壓桿，該壓桿與基座上的通孔對應；基座另一側與外殼壓蓋之間的花鍵軸上套裝有變檔機構，所述變檔機構包括高檔位和中檔位； 所述的高檔位包括一高檔內圈，該高檔內圈的內側壁設置有與花鍵軸相匹配的鍵槽，該高檔內圈的外側壁設置有三角形鍵和鍵槽； 所述的中檔位包括通過鍵和鍵槽套裝在一起的中檔內圈和中檔外圈，中檔內圈的內側壁設置與高檔內圈外側壁的鍵相匹配的鍵槽； 所述高檔位和中檔位上分別設置有套裝在一起的高檔壓圈和中檔壓圈，高檔壓圈內部套裝有壓塊；所述高檔壓圈的外圓周上設置有凸塊凹槽，兩凸塊凹槽之間設置有鍵槽，中檔壓圈的外圓周上設置有被動變檔凸塊； 所述變檔壓圈的內側面設置有與被動變檔凸塊相對應的主動變檔凸塊和與凸塊凹槽相匹配的定位凸塊； 所述變檔壓圈上設置有與其為一體的變檔拉桿，該變檔拉桿通過變檔拉繩與設置在自行車車把上的轉動式變檔控制機構連接。
2.根據權利要求1所述的自行車變檔裝置，其特征在于，所述壓桿包括同心設置在彈簧壓盤上的高檔壓桿和中檔壓桿，高檔壓桿和中檔壓桿分別與高檔內圈和中檔內圈觸接。
3.根據權利要求1所述的自行車變檔裝置，其特征在于，所述高檔內圈、中檔內圈和中檔外圈同心套裝在一起，三者的軸向寬度由內向外減小，構成階梯狀結構。
4.根據權利要求3所述的自行車變檔裝置，其特征在于，所述高檔內圈與高檔壓圈之間、中檔內圈與中檔壓圈之間分別設置有軸承。
5.根據權利要求1所述的自行車變檔裝置，其特征在于，所述主動變檔凸塊與兩被動變檔凸塊之間的凹槽相對應，與被動變檔凸塊為一體的鍵與兩凸塊凹槽之間的鍵槽相對應。
6.根據權利要求1所述的自行車變檔裝置，其特征在于，裝配好的被動變檔凸塊的側面與高檔壓圈的凸塊凹槽的上側面平齊，壓塊的側面與高檔壓圈的側面平齊。
【文檔編號】B62M11/12GK203581304SQ201320801152
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】安增 申請人:安增